Génération d'impulsions laser terahertz par redressement optique dans les cristaux non-linéaires

Abstract

Ce mémoire de maîtrise présente les résultats de mesures de l’intensité moyenne associée à des impulsions laser terahertz (THz) générées par redressement optique dans trois types de cristaux non-linéaires : ZnTe, GaSe et GaAs. Effectuées à l’aide d’un bolomètre, ces mesures constituent la première étape d’un processus devant mener à la mise en place d’un montage de spectroscopie THz résolue en temps reposant sur des effets non-linéaires. On peut les diviser en deux parties. Dans un premier temps, la variation du signal en fonction de l’orientation du champ excitateur relativement aux axes cristallographiques a été étudiée pour chacun des échantillons. Les résultats obtenus confirment que le rayonnement détecté est effectivement généré par redressement optique. Ces résultats ont également permis de déterminer l’orientation qui maximise l’émission de THz pour chacun des échantillons. Une deuxième série de mesures a servi à étudier certaines caractéristiques importantes du faisceau dans le contexte de la mise en place d’un montage de spectroscopie THz résolue en temps. Les mesures de l’intensité en fonction de la distance échantillon-bolomètre ont montré que dans un montage typique de spectroscopie THz, le faisceau parcourt plusieurs fois la distance d’atténuation du rayonnement THz dans l’air. Ce résultat fait ressortir l’importance de travailler sous atmosphère exempte d’humidité. Par ailleurs, l’angle d’ouverture du cône d’émission THz a été estimé à 1° à partir des courbes du signal en fonction de la position transversale du bolomètre. Finalement, les mesures de l’intensité THz en fonction de l ’intensité associée au champ d ’excitation ont fait ressortir un phénomène de saturation dans le ZnTe et le GaSe.